應用電化學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖友軍，李立清 等 著

圖書標籤:

• 電化學
• 應用電化學
• 腐蝕
• 電極過程
• 電解
• 能源
• 傳感器
• 材料科學
• 分析化學
• 錶麵化學

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122159991

版次：1

商品編碼：11212972

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-04-01

頁數：172

正文語種：中文

內容簡介

　　《應用電化學》在闡明電化學基本原理的基礎上，係統地介紹瞭電化學原理在各相關領域中的應用，主要內容包括：電化學理論基礎，電化學工程基礎，化學電源，金屬錶麵精飾，無機物電解製備，有機電閤成，電化學腐蝕與防護，環境保護電化學、電化學傳感器。全書既有基本理論，又有實際應用，並以應用為主；對每一實際應用領域，也介紹瞭與之有關的原理及其新進展。
　　《應用電化學》可作為高等院校化學、化工等專業的教學用書和研究生的參考教材，也可供從事與電化學有關工作的科技人員參考。

目錄

第1章 電化學理論基礎
1.1 電化學體係的基本單元
1.1.1 電極
1.1.2 隔膜
1.1.3 電解質溶液
1.1.4 電解池的設計與安裝
1.2 電化學過程的熱力學
1.2.1 可逆電化學過程的熱力學
1.2.2 不可逆電化學過程的熱力學
1.3 非法拉第過程及電極/溶液界麵的性能
1.3.1 電極的電容和電荷
1.3.2 雙電層理論
1.3.3 零電荷電勢與錶麵吸附
1.4 法拉第過程和影響電極反應速度的因素
1.4.1 電極反應種類和機理
1.4.2 電化學實驗及電化學電池的變量
1.4.3 影響電極反應速度的因素及電極的極化
1.4.4 電極反應動力學簡介
1.5 物質傳遞控製反應
1.5.1 物質的傳遞形式
1.5.2 穩態物質傳遞
1.6 電化學研究方法介紹
1.6.1 穩態和暫態
1.6.2 電勢掃描技術�慚�環伏安法
1.6.3 控製電勢技術�駁サ縭平自痙�
1.6.4 控製電流技術�埠愕緦韉緗�
1.6.5 光譜電化學方法
參考文獻

第2章 電化學工程基礎
2.1 物料衡算
2.2 電壓衡算與能量衡算
2.2.1 電壓衡算
2.2.2 能量衡算
2.3 電解生産的經濟技術指標
2.3.1 轉化率和選擇性
2.3.2 電流效率
2.3.3 電能消耗和電能效率
2.3.4 空時産率
2.4 電化學反應器
2.4.1 電化學反應器的分類
2.4.2 電化學反應器的設計
2.4.3 電解槽結構材料及電極材料的選擇
參考文獻

第3章 化學電源
3.1 基礎知識與基礎理論
3.1.1 化學電源的組成
3.1.2 化學電源的分類
3.1.3 化學電源的工作原理
3.1.4 電池電動勢
3.1.5 可逆電極和可逆電池
3.1.6 濃差電池
3.1.7 電極過程
3.2 鋅錳電池
3.3 蓄電池
3.3.1 鉛酸蓄電池
3.3.2 鎘鎳電池
3.3.3 金屬氫化物鎳電池
3.4 鋰電池和鋰離子電池
3.4.1 鋰電池
3.4.2 鋰離子電池
3.5 燃料電池
3.5.1 燃料電池的特徵、結構和分類
3.5.2 各類燃料電池
3.6 其他化學電源
3.6.1 鈉硫電池
3.6.2 固體電解質電池
3.6.3 熱電池
3.7 太陽能電池
3.7.1 矽太陽能電池
3.7.2 液結太陽能電池
3.8 應用於電動汽車的電池
參考文獻

第4章 金屬錶麵精飾
4.1 金屬電沉積和電鍍原理
4.1.1 金屬電沉積的基本曆程和特點
4.1.2 簡單金屬離子的還原
4.1.3 金屬絡離子的還原
4.1.4 金屬共沉積原理
4.1.5 金屬電結晶動力學
4.1.6 金屬電沉積過程中錶麵活性物質的作用
4.2 電鍍過程
4.2.1 鍍層應具有的主要性能
4.2.2 影響鍍層質量的因素
4.2.3 電鍍生産工藝
4.3 常用的電鍍層
4.3.1 鍍鎳
4.3.2 鍍銅
4.3.3 鍍鋅
4.3.4 鍍锡
4.3.5 鍍鉻
4.3.6 鍍銀
4.3.7 鍍金
4.4 化學鍍與塑料電鍍
4.4.1 化學鍍
4.4.2 塑料電鍍
4.5 其他典型的電鍍工藝
4.5.1 閤金電鍍
4.5.2 復閤電鍍
4.5.3 熔鹽電鍍
4.6 金屬陽極氧化
4.6.1 金屬陽極氧化原理
4.6.2 鋁的陽極氧化
4.6.3 鈦的陽極氧化
4.7 電泳塗裝技術
4.7.1 陽極電泳塗裝
4.7.2 陰極電泳塗裝
參考文獻

第5章 無機物的電解製備
5.1 基礎知識
5.1.1 無機物電閤成簡介
5.1.2 幾個重要的概念和術語
5.2 氯堿工業
5.2.1 隔膜槽電解法
5.2.2 汞槽電解法
5.2.3 離子膜槽電解法
5.2.4 氯堿工業發展的展望
5.3 氯酸鹽和高氯酸鹽的電閤成
5.3.1 氯酸鈉
5.3.2 高氯酸鹽
5.4 錳化閤物的電解閤成
5.4.1 電解二氧化錳
5.4.2 高錳酸鉀
5.5 電解法生産過氧化氫
5.6 水的電解
參考文獻

第6章 有機電閤成
6.1 基礎知識與基礎理論
6.2 己二腈的電閤成
6.3 有機電閤成進展
參考文獻

第7章 環境保護電化學
7.1 電化學方法在環境保護中的應用
7.2 電解法處理汙染物
7.2.1 電解氧化除氰
7.2.2 電解氧化除酚
7.2.3 電解氧化Cr（Ⅲ）為Cr（Ⅵ）
7.2.4 電解還原除鉻
7.2.5 電解法應用於工業廢氣的脫硫處理
7.3 電浮離和電凝聚處理汙染物
7.3.1 電浮離
7.3.2 電凝聚
7.4 高性能電化學廢水處理體係
7.4.1 原理和檢測方法
7.4.2 設備和操作
7.4.3 陽極的電催化處理後的水質
7.5 電滲析
7.5.1 原理和應用
7.5.2 電滲析膜的分類和性能
參考文獻

第8章 電化學腐蝕與防護
8.1 金屬腐蝕與防護的意義
8.2 金屬的電化學腐蝕
8.3 腐蝕電池
8.4 電勢pH圖及其在金屬防護中的應用
8.4.1 FeH2O體係的pH圖的構作
8.4.2 FeH2O體係的φpH圖在金屬防護上的應用
8.5 金屬的電化學防腐蝕
8.5.1 金屬鍍層
8.5.2 陽極保護
8.5.3 陰極保護
8.5.4 緩蝕劑保護
參考文獻

第9章 電化學傳感器
9.1 電化學傳感器介紹
9.1.1 電勢傳感器
9.1.2 安培/庫侖傳感器
9.1.3 電導傳感器
9.2 生物電化學傳感器的原理和器件
9.3 酶傳感器、微生物傳感器和免疫傳感器
9.3.1 酶傳感器
9.3.2 微生物傳感器
9.3.3 組織傳感器
9.3.4 免疫傳感器
參考文獻

前言/序言

　　電化學主要是研究電能和化學能之間相互轉化及轉化過程中有關規律的科學。電化學是物理化學的一個重要組成部分,電化學不僅與無機化學、有機化學、分析化學、化學工程等相關學科相關，還滲透到環境科學、能源科學、生命科學、材料科學和金屬科學等領域。這就要求我們掌握電化學理論和方法並應用於實際中，為電化學基礎學科和應用技術的發展做齣進一步的貢獻。
　　應用電化學的主要任務是多方麵的，其中重要的有：電化學新能源體係的開發和利用，金屬錶麵的精飾，電化學腐蝕與防護，電冶金，電化學傳感器的開發，有機物和無機物的電解閤成，電化學控製和分析方法等。
　　電化學研究涉及的電解質溶液理論、電化學熱力學、電化學動力學的有關知識已在物理化學教材中作瞭介紹，本書在闡明電化學體係和電極過程動力學理論、電化學工程基礎上，係統地討論瞭電化學原理在各相關領域的應用。
　　本書在編寫組成員多年來為本科生各自開設的與電化學應用相關課程講稿的基礎上，經過整閤、修正、完善而成；編寫時既考慮到應用電化學學科自身的特點，又考慮到其在相關領域的應用，並適當介紹瞭目前的現狀和今後的發展方嚮，全書共分為九章：電化學理論基礎，電化學工程基礎，化學電源，金屬的錶麵精飾，無機物電解製備，有機電閤成，電化學腐蝕與防腐，環境保護電化學，電化學傳感器。
　　本書第1章由李金輝編寫，第2、9章由李立清編寫，第6、8章由張彩霞編寫，肖友軍編寫瞭其他章節並負責全書統稿。江西理工大學化學化工教研室全體老師與研究生為本書的校稿和繪圖付齣瞭辛勤的勞動，在此一並感謝。
　　由於編者水平有限，書中疏漏在所難免，懇請有關專傢和廣大讀者批評指正。
　　編著者

現代化學工程：原理與實踐 本書全麵深入地探討瞭現代化學工程學的核心原理、關鍵技術及其在工業生産中的廣泛應用。全書結構嚴謹，內容詳實，旨在為化學、化工、材料、能源等相關領域的學生、工程師和研究人員提供一本全麵、實用的參考指南。 第一部分：化學工程基礎與熱力學 本部分奠定瞭化學工程學科的理論基石。我們首先迴顧瞭化學工程的基本概念、研究範疇以及它在現代工業體係中的核心地位。隨後，重點深入講解瞭化學熱力學的原理。這包括相平衡理論，特彆是氣液平衡（VLE）和液液平衡（LLE）的計算模型，如理想溶液模型、Wilson方程、NRTL和UNIQUAC模型等，這些是設計分離過程的先決條件。我們詳細分析瞭化學反應的平衡常數、吉布斯自由能與溫度、壓力間的關係，並探討瞭非理想溶液體係中的活度係數計算方法，確保讀者能夠準確預測復雜多組分體係的行為。此外，本部分還涵蓋瞭物質的能量衡算和能量衡算，強調瞭能源效率在化工過程設計中的重要性，包括絕熱反應器、換熱器和熱泵係統的設計與優化。 第二部分：流體流動與傳遞現象 流體力學是化工過程設計的基礎。本章係統闡述瞭流體力學的核心內容，包括流體的基本性質、流動的連續性方程、動量守恒方程（Navier-Stokes方程）的推導與應用。我們重點討論瞭管道和設備中流體的流動阻力計算，包括摩擦損失、局部阻力，並詳細介紹瞭雷諾數、摩擦因子圖（如Moody圖）的應用。流體輸送設備的選型是本部分的另一重點，涵蓋瞭泵、壓縮機、風機等動設備的工作原理、性能麯綫分析及其在實際工況下的選型策略。 緊接著，我們進入動量、熱量和質量傳遞的統一理論——傳遞現象。在動量傳遞方麵，深入分析瞭層流和湍流的特徵，以及剪切應力在不同流動狀態下的分布。在熱量傳遞方麵，全麵覆蓋瞭傳導、對流和輻射三種基本方式，並重點講解瞭殼管式換熱器的設計與熱集成技術，包括有效傳熱麵積的計算和汙垢因子的考量。質量傳遞部分則聚焦於擴散理論，闡述瞭菲剋定律在不同幾何形狀和流動條件下的應用，並將其與宏觀分離過程聯係起來。 第三部分：化學反應工程 本部分是理解化工生産核心的反應過程的關鍵。我們從反應動力學入手，詳細分析瞭反應速率的定義、影響速率的因素（溫度、壓力、催化劑）。本部分係統地介紹瞭不同類型的反應器：間歇反應器（Batch）、理想平推流反應器（PFR）和理想連續攪拌釜反應器（CSTR）的物料衡算和設計方程。對於復雜反應（如連串反應、平行反應），我們探討瞭反應産率和選擇性的優化策略。 核心內容聚焦於催化反應工程，包括多相催化反應器的設計，如固定床、流化床反應器。我們引入瞭朗繆爾-希森（Langmuir-Hinshelwood）和埃林--對（Eley-Rideal）機理模型，用於描述催化劑錶麵反應的速率方程。此外，還深入探討瞭反應器的非理想效應（如軸嚮彌散、返混）對反應效率的影響，並介紹瞭提高反應選擇性和安全性的先進控製策略。 第四部分：分離工程原理與設備 化工生産中，産品分離提純占據瞭極大的成本和設備比重。本部分將分離過程劃分為熱力學驅動和傳質驅動兩大類進行闡述。 在熱力學驅動分離方麵，我們詳盡講解瞭精餾理論。這包括操作綫的建立、平衡數據的處理，以及McCabe-Thiele圖解法、Ponchon-Savarit法等設計計算方法。針對高真空和熱敏性物料，深入討論瞭減壓精餾、萃取的原理與設備（如萃取塔、離心萃取機）。對於共沸和易分解體係，則著重介紹瞭萃餾、變壓精餾等非傳統精餾技術。 在傳質驅動分離方麵，重點介紹瞭吸收與汽提過程的平衡關係、傳質驅動力的計算和設備設計。吸收劑的選擇、吸收塔的闆式塔和填料塔的設計，以及操作參數的優化被詳盡論述。此外，膜分離技術作為新興分離手段，也進行瞭專門介紹，包括氣體分離膜、液體分離膜（納濾、反滲透）的機理、通量計算和膜組件的選型。 第五部分：過程控製與安全 現代化工過程的穩定運行離不開精確的過程控製。本章首先建立瞭過程動態模型，從一階、二階係統入手，推導瞭傳遞函數模型。重點分析瞭經典PID控製的設計與整定方法，如齊格勒-尼科爾斯法，並探討瞭串級控製、前饋控製等高級控製策略在抑製乾擾和改善響應速度方麵的應用。 安全與環境是化工企業的生命綫。本部分詳細闡述瞭化工過程安全的管理體係，包括危險與可操作性分析（HAZOP）、故障樹分析（FTA）和事件樹分析（ETA）。我們講解瞭壓力容器、管道的應力分析與設計規範，並對反應器熱失控的預防措施、安全泄放裝置（如安全閥、爆破片）的設計與計算進行瞭嚴格的規範性介紹，確保過程在異常工況下能安全停車或卸壓。 第六部分：化工過程的模擬、優化與綠色工程 在信息技術飛速發展的背景下，化工過程模擬與優化已成為設計和操作的核心工具。本部分介紹瞭流程模擬軟件（如Aspen Plus、HYSYS）的基本模塊和計算流程，並指導讀者如何建立復雜工廠的穩態和動態模型。通過模型，可以進行靈敏度分析和參數優化，以達到最小能耗或最大利潤的目標。 最後，本書將目光投嚮綠色化學與可持續發展。我們探討瞭原子經濟性、環境因子（E-factor）等綠色指標，並分析瞭如何通過工藝路綫的改進、溶劑的替代（如使用超臨界流體）以及反應器的革新（如微反應器技術）來實現過程的本質安全和環境友好。可持續能源的轉化過程，如生物質轉化和二氧化碳捕集與利用（CCU）技術中的化學工程問題，也被作為前沿案例進行瞭介紹。 本書力求將深厚的理論基礎與前沿的工程實踐緊密結閤，通過大量的例題、工程案例分析和圖錶說明，幫助讀者建立起對化學工程係統性、整體性的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀過程對我來說是一次觀念的重塑。我原以為電化學隻是停留在簡單的電池充放電概念上，但通過這本書的深入學習，我纔認識到它在化工、環保、生物醫學等諸多領域的廣泛應用。作者在介紹電化學傳感器時，生動地描繪瞭如何利用電化學信號檢測環境中的微量汙染物，這種跨學科的結閤令人耳目一新。書中對電化學腐蝕與防護的論述尤為精彩，它不僅僅描述瞭腐蝕現象，更深入剖析瞭腐蝕過程中的電化學熱力學與動力學基礎，並詳細對比瞭各種緩蝕劑的作用機理，這對於從事設備維護和材料保護工作的人來說，具有極強的指導意義。語言風格上，這一部分的敘述充滿瞭解決實際問題的緊迫感和技術上的嚴謹性，行文節奏把握得很好，既保證瞭信息的密度，又避免瞭令人感到枯燥的冗餘描述。圖例的選擇也極其巧妙，往往一張反應機理圖勝過韆言萬語的文字解釋。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節間過渡處理得非常自然流暢，顯示齣作者對整體知識體係有非常宏觀的把握。比如，從基礎的電解質溶液理論過渡到電化學熱力學時，作者巧妙地引入瞭吉布斯自由能與電勢的關係，使得理論的銜接顯得水到渠成，而不是生硬的章節堆砌。在內容深度上，作者似乎在每一章都留有“彩蛋”——一些關於最新研究進展或特定應用場景的延伸討論，這些內容雖然不是核心考點，但極大地激發瞭讀者的求知欲和探索精神。它的敘事方式更像是引導你進行一場係統性的科學漫遊，而非機械的知識灌輸。在語言風格上，這部分的文字顯得更為富有啓發性，充滿瞭一種對科學世界的好奇心和探索欲。它成功地在保持學術嚴謹性的同時，注入瞭一種人文關懷，讓冰冷的公式和定律仿佛有瞭生命和應用場景，使讀者能夠真正地愛上並深入理解電化學這門學科的魅力所在。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的後半部分，我深刻體會到作者在內容組織上的匠心獨運。它並沒有停留在基礎理論的層麵，而是大膽地深入到材料科學與能源存儲的前沿領域。比如，在討論電池技術時，作者對不同正負極材料的晶體結構、離子擴散機製以及界麵副反應的分析，細緻入微，邏輯鏈條極其緊密。我尤其對其中關於固態電解質和鋰硫電池的章節印象深刻，作者沒有迴避當前研究麵臨的挑戰和未解決的難題，而是坦誠地列舉瞭瓶頸所在，並探討瞭可能的突破方嚮。這種務實又不失前瞻性的態度，讓這本書的價值超越瞭一般的教科書範疇，更像是一份高質量的綜述報告。文字風格上，這部分內容變得更為學術化，專業術語的運用精準且規範，閱讀時需要保持高度的專注力，但一旦理解瞭其中的邏輯，便能感受到知識的深度和廣度。書中引用的參考文獻也十分權威，錶明作者在撰寫過程中進行瞭廣泛而深入的文獻調研，為讀者提供瞭進一步深挖特定主題的可靠路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實吸引人，封麵采用瞭深邃的藍色調，搭配銀色的燙金字體，顯得既專業又富有現代感。初次翻閱時，我立刻被它清晰的排版和邏輯嚴謹的章節劃分所摺服。雖然我並非專業齣身，但書中的導論部分用通俗易懂的語言介紹瞭電化學的基礎概念，讓我這個門外漢也能迅速建立起對這門學科的基本認知。作者在引入復雜理論時，總是先給齣直觀的類比和實例，這種循序漸進的教學方式極大地降低瞭學習門檻。特彆是關於電極反應動力學的闡述，配上瞭大量的圖錶和示意圖，使得那些抽象的速率常數和活化能概念變得可視化。我特彆欣賞作者在處理曆史發展脈絡時的細緻，它不僅僅是羅列事實，更是將科學發現與當時的社會技術背景聯係起來，讓整個學科的演進過程栩然眼前。書中對實驗方法的介紹也極為詳盡，從經典的電位滴定到現代的循環伏安法，每一種技術都有明確的操作步驟和數據解讀示例，這對準備進入實驗室的初學者來說，無疑是一本寶貴的實踐指南。整體閱讀體驗非常流暢，仿佛有一位經驗豐富的導師在身邊耐心講解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版細節處理得非常到位，這對於一本技術類書籍來說至關重要。紙張的選用略帶啞光，有效減少瞭反光對閱讀造成的影響，長時間閱讀下來眼睛也不會感到特彆疲勞。章節標題和正文之間的層級關係通過不同的字體大小和加粗得到瞭清晰的區分，使得在查找特定知識點時可以迅速定位。更值得稱贊的是，書中的許多復雜公式都經過瞭精心的重新排版，避免瞭傳統教材中公式過於擁擠或與文字混雜的問題，使得每一個數學符號的含義都清晰可辨。我尤其注意到作者在定義新符號時，總是采用小號的上下標或者斜體來加以區分，體現瞭對細節的極緻追求。這種對物理呈現形式的重視，極大地提升瞭學習的效率和愉悅度。閱讀這本書時，我甚至願意多花一些時間去欣賞那些結構清晰的圖錶和優雅的數學錶達，這在很多同類書籍中是難以尋覓的品質。